JP2002025757A - 携帯用低電圧面状発熱体及びその製造法 - Google Patents
携帯用低電圧面状発熱体及びその製造法Info
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- JP2002025757A JP2002025757A JP2000246058A JP2000246058A JP2002025757A JP 2002025757 A JP2002025757 A JP 2002025757A JP 2000246058 A JP2000246058 A JP 2000246058A JP 2000246058 A JP2000246058 A JP 2000246058A JP 2002025757 A JP2002025757 A JP 2002025757A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高熱を得るために比較的高圧の電源を必要と
していた面状発熱体を、小容量の乾電池からなる低圧電
源で高熱を発生させる、携帯に便利な乾電池を電源とす
るチップ状の携帯用低電圧面状発熱体の製造法とその面
状発熱体を提供する。 【解決手段】 導電性混合体の上下両面に電極を積層し
た面状発熱体に於て、銅板又はニッケルメッキした超極
薄の正負の電極板の一方の電極板１の片面に、導電性粉
末と絶縁性マトリックス材からなる導電性混合体を薄く
塗布して塗膜２面を構成し、十分乾かしてから、これに
他方の電極板３の片面に導電性混合体を薄く塗布した塗
膜４を可塑状態のまま押圧貼着して加熱硬化させ、薄い
積層板体ａとしてから、所要寸法に打ち抜いてチップ体
ｂとする面状発熱体の製造法並にその面状発熱体の構成
を特徴とした。
していた面状発熱体を、小容量の乾電池からなる低圧電
源で高熱を発生させる、携帯に便利な乾電池を電源とす
るチップ状の携帯用低電圧面状発熱体の製造法とその面
状発熱体を提供する。 【解決手段】 導電性混合体の上下両面に電極を積層し
た面状発熱体に於て、銅板又はニッケルメッキした超極
薄の正負の電極板の一方の電極板１の片面に、導電性粉
末と絶縁性マトリックス材からなる導電性混合体を薄く
塗布して塗膜２面を構成し、十分乾かしてから、これに
他方の電極板３の片面に導電性混合体を薄く塗布した塗
膜４を可塑状態のまま押圧貼着して加熱硬化させ、薄い
積層板体ａとしてから、所要寸法に打ち抜いてチップ体
ｂとする面状発熱体の製造法並にその面状発熱体の構成
を特徴とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来、高熱を得る
ために比較的高圧の電源を必要としていた面状発熱体
を、小容量の乾電池からなる低圧電源で高熱を発生させ
る、携帯に便利な小容量乾電池を電源とするチップ状の
携帯用低電圧面状発熱体の製造法とその面状発熱体に関
する。
ために比較的高圧の電源を必要としていた面状発熱体
を、小容量の乾電池からなる低圧電源で高熱を発生させ
る、携帯に便利な小容量乾電池を電源とするチップ状の
携帯用低電圧面状発熱体の製造法とその面状発熱体に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来提案されている導電性粉末材と絶縁
性マトリックス材の混合発熱体からなる板状の面状発熱
体は、混合発熱体にはある程度の厚みがあり、又、絶縁
シートに発熱体を点在させる構造にあっても、電極間の
距離となるある程度の厚みは避けられず、そのために、
高熱を発生させるための印加電圧には、１００ボルト等
ある程度それなりの容量の大きい高圧電源を必要として
いた。従って、その構成上、発熱体全体を軽量にして携
帯用に利用することには、いろいろ無理が生じていた。
性マトリックス材の混合発熱体からなる板状の面状発熱
体は、混合発熱体にはある程度の厚みがあり、又、絶縁
シートに発熱体を点在させる構造にあっても、電極間の
距離となるある程度の厚みは避けられず、そのために、
高熱を発生させるための印加電圧には、１００ボルト等
ある程度それなりの容量の大きい高圧電源を必要として
いた。従って、その構成上、発熱体全体を軽量にして携
帯用に利用することには、いろいろ無理が生じていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】導電性粉末材からなる
板状の面状発熱体は、いろいろな使用目的に利用されて
種々の利便効果が奏されているが、電極間に挟着される
発熱体は厚みがあることから、高熱を発生させるため
に、ある程度の高圧電源を必要とするので、電源コンセ
ントを必要としたり、重いバッテリーを必要とすること
から、携帯するには不便なため、その利用範囲は限られ
ると云う問題点があった。
板状の面状発熱体は、いろいろな使用目的に利用されて
種々の利便効果が奏されているが、電極間に挟着される
発熱体は厚みがあることから、高熱を発生させるため
に、ある程度の高圧電源を必要とするので、電源コンセ
ントを必要としたり、重いバッテリーを必要とすること
から、携帯するには不便なため、その利用範囲は限られ
ると云う問題点があった。
【０００４】本発明は、面状発熱体の電極を極薄板とす
ると共に、これに挟着する発熱体を極薄の膜状に構成し
て超薄厚のチップ体とし、電極間の間隔を著しく接近さ
せて、単３乾電池のような小容量低電圧で高熱を発生さ
せるようにし、携帯に便利で、種々の目的に対応する利
用範囲を著しく広げるものである。
ると共に、これに挟着する発熱体を極薄の膜状に構成し
て超薄厚のチップ体とし、電極間の間隔を著しく接近さ
せて、単３乾電池のような小容量低電圧で高熱を発生さ
せるようにし、携帯に便利で、種々の目的に対応する利
用範囲を著しく広げるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、種々の目的に
利用される面状発熱体を、携帯に便利にし、低電圧で高
熱を発生させるようにするための、導電性粉末体等から
なる発熱材と電極材からなる面状発熱体の製造法を特徴
としたものであって、導電性混合体の上下両面に電極を
積層した面状発熱体に於て、銅板又はニッケルメッキし
た超極薄の正負の電極板の一方の電極板１の片面に、導
電性粉末と絶縁性マトリックス材からなる導電性混合体
を薄く塗布して塗膜２面を構成し、十分乾かしてから、
これに他方の電極板３の片面に導電性混合体を薄く塗布
した塗膜４を可塑状態のまま押圧貼着して加熱硬化さ
せ、薄い積層板体ａとしてから、所要寸法に打ち抜いて
チップ体ｂとする面状発熱体の製造法並にその面状発熱
体の構成を特徴としたものである。
利用される面状発熱体を、携帯に便利にし、低電圧で高
熱を発生させるようにするための、導電性粉末体等から
なる発熱材と電極材からなる面状発熱体の製造法を特徴
としたものであって、導電性混合体の上下両面に電極を
積層した面状発熱体に於て、銅板又はニッケルメッキし
た超極薄の正負の電極板の一方の電極板１の片面に、導
電性粉末と絶縁性マトリックス材からなる導電性混合体
を薄く塗布して塗膜２面を構成し、十分乾かしてから、
これに他方の電極板３の片面に導電性混合体を薄く塗布
した塗膜４を可塑状態のまま押圧貼着して加熱硬化さ
せ、薄い積層板体ａとしてから、所要寸法に打ち抜いて
チップ体ｂとする面状発熱体の製造法並にその面状発熱
体の構成を特徴としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】上下面の電極板の間に、導電性粉
末材と絶縁性マトリックス材の混合発熱体を挟着してな
る板状の面状発熱体は、従来は、ある程度の厚みを構成
されていたが、本発明は、混合発熱体を極薄の膜状とす
るもので、正負の電極面に塗布した混合発熱体を互いに
接着して膜状に形成する製造法であって、電極間の距離
を著しく近接させることにより、印加電圧をかなりの低
電圧とすることができるものである。
末材と絶縁性マトリックス材の混合発熱体を挟着してな
る板状の面状発熱体は、従来は、ある程度の厚みを構成
されていたが、本発明は、混合発熱体を極薄の膜状とす
るもので、正負の電極面に塗布した混合発熱体を互いに
接着して膜状に形成する製造法であって、電極間の距離
を著しく近接させることにより、印加電圧をかなりの低
電圧とすることができるものである。
【０００７】カーボンブラックがポリマーの中で電導効
果を発揮するが、その理由の一つとして、カーボンブラ
ックをポリマーに添加した場合の電導性は、粒子形態と
密接な関係がある粒子密度及び凝集体密度の両者で左右
されると考えられ、それは、ポリマー中における粒子間
及び凝集体間の距離が電導性に最も依存するいわゆるト
ンネル効果、即ち、電子が粒子間あるいは凝集体間をジ
ャンプして伝わる効果が優先すると考えられている。本
発明は、このメカニズムを基本にして応用したものであ
る。
果を発揮するが、その理由の一つとして、カーボンブラ
ックをポリマーに添加した場合の電導性は、粒子形態と
密接な関係がある粒子密度及び凝集体密度の両者で左右
されると考えられ、それは、ポリマー中における粒子間
及び凝集体間の距離が電導性に最も依存するいわゆるト
ンネル効果、即ち、電子が粒子間あるいは凝集体間をジ
ャンプして伝わる効果が優先すると考えられている。本
発明は、このメカニズムを基本にして応用したものであ
る。
【０００８】正負の電極板面に混合発熱体の薄い塗膜を
作り、これを互いに貼り合わせる場合は、薄いほど塗り
むらと押圧力のむらにより、電極の金属同士が直接接触
して通電時の短絡トラブルが発生する。本発明によれ
ば、一方の混合発熱体の薄い塗膜面を十分乾かした後、
他方の塗膜面は可塑状のままで押圧貼着して加熱硬化さ
せるものであるから、一方の塗膜乾燥時に、仮に金属が
露出しても、押圧貼着時に他方の塗膜面が可塑状態であ
るため、金属の露出部を埋めて金属接触を防ぎ、通電時
の短絡トラブルをなくすことが出来る。
作り、これを互いに貼り合わせる場合は、薄いほど塗り
むらと押圧力のむらにより、電極の金属同士が直接接触
して通電時の短絡トラブルが発生する。本発明によれ
ば、一方の混合発熱体の薄い塗膜面を十分乾かした後、
他方の塗膜面は可塑状のままで押圧貼着して加熱硬化さ
せるものであるから、一方の塗膜乾燥時に、仮に金属が
露出しても、押圧貼着時に他方の塗膜面が可塑状態であ
るため、金属の露出部を埋めて金属接触を防ぎ、通電時
の短絡トラブルをなくすことが出来る。
【０００９】そして、電極に挟まれる混合発熱体は、薄
い塗膜面で構成されるから、正負の電極間隔は極く小さ
く接近して、低電圧で通電してむらなく発熱させるの
で、高発熱を得る場合でも、電源は単３電池のような小
容量の乾電池２〜４個でよく、携帯用の種々の物品に利
用出来て極めて利便である。
い塗膜面で構成されるから、正負の電極間隔は極く小さ
く接近して、低電圧で通電してむらなく発熱させるの
で、高発熱を得る場合でも、電源は単３電池のような小
容量の乾電池２〜４個でよく、携帯用の種々の物品に利
用出来て極めて利便である。
【００１０】高分子材料は、それ自体優れた絶縁材料で
あるが、カーボンブラックの添加量を変化させる事で抵
抗値を変える事が出来る。本発明に於いて、面状発熱体
は極薄い積層板体として構成されるが、用途に応じて、
種々の形状及び所要寸法に打ち抜いてチップ体とし、使
用目的に組み込むものである。電極板面に塗布する混合
発熱体は印刷しても良い。又、混合発熱体の組成は、導
電性粉末はカーボンやその他種類を問わず、絶縁性マト
リックス材もゴムやその他種類を問うものではない。
あるが、カーボンブラックの添加量を変化させる事で抵
抗値を変える事が出来る。本発明に於いて、面状発熱体
は極薄い積層板体として構成されるが、用途に応じて、
種々の形状及び所要寸法に打ち抜いてチップ体とし、使
用目的に組み込むものである。電極板面に塗布する混合
発熱体は印刷しても良い。又、混合発熱体の組成は、導
電性粉末はカーボンやその他種類を問わず、絶縁性マト
リックス材もゴムやその他種類を問うものではない。
【００１１】今実施例を図によって説明すると、チップ
体の構成は、導電性混合体の両面に超極薄の電極を積層
するものとし、１は超極薄の銅板かニッケルメッキ層の
銅板からなる正の電極板で、片面に主剤と硬化剤が配合
されたエポキシ樹脂３０に対し、カーボンブラック３〜
６，可塑剤１．５〜３の割合の導電性混合体を塗布して
導電性の塗膜２とし、これを時間をかけて乾燥させた
後、銅板かニッケルメッキ層の銅板からなる超極薄の負
の電極板３の片面に、同じ組成の導電性の塗膜４を塗布
して可塑性のまま前記正の電極板１の塗膜２面に押圧接
着して層成し、全体としても極薄の積層板体ａを構成
し、電極板１，２の表面は絶縁コーテングし、必要に応
じて所要の大きさ形状に打ち抜いてチップ体ｂに構成す
る。即ち、導電性混合体の厚みは、塗膜の厚みのみとな
り、超薄で正負の電極板は著しく接近しているので、電
源は小容量の単３乾電池２〜４個の低電圧でよく、４０
℃〜１５０℃の高温高熱が得られる。
体の構成は、導電性混合体の両面に超極薄の電極を積層
するものとし、１は超極薄の銅板かニッケルメッキ層の
銅板からなる正の電極板で、片面に主剤と硬化剤が配合
されたエポキシ樹脂３０に対し、カーボンブラック３〜
６，可塑剤１．５〜３の割合の導電性混合体を塗布して
導電性の塗膜２とし、これを時間をかけて乾燥させた
後、銅板かニッケルメッキ層の銅板からなる超極薄の負
の電極板３の片面に、同じ組成の導電性の塗膜４を塗布
して可塑性のまま前記正の電極板１の塗膜２面に押圧接
着して層成し、全体としても極薄の積層板体ａを構成
し、電極板１，２の表面は絶縁コーテングし、必要に応
じて所要の大きさ形状に打ち抜いてチップ体ｂに構成す
る。即ち、導電性混合体の厚みは、塗膜の厚みのみとな
り、超薄で正負の電極板は著しく接近しているので、電
源は小容量の単３乾電池２〜４個の低電圧でよく、４０
℃〜１５０℃の高温高熱が得られる。
【００１２】発熱体の設定温度は、カーボンとエポキシ
樹脂の混合した導電性混合物の配合によって得られる
が、その配合の実施例としては、カーボンブラックを
Ａ，エポキシをＢ，可塑剤をＣとすれば、設定温度５０
℃〜８０℃に対しては、Ａを７〜１０Ｂを１００，設定
温度８０℃〜１００℃に対しては、Ａを８〜１２Ｂを１
００，設定温度１２０℃〜１５０℃に対しては、Ａを１
０〜１５Ｂを１００Ｃを７．５の割合数値が実験的に得
られた。
樹脂の混合した導電性混合物の配合によって得られる
が、その配合の実施例としては、カーボンブラックを
Ａ，エポキシをＢ，可塑剤をＣとすれば、設定温度５０
℃〜８０℃に対しては、Ａを７〜１０Ｂを１００，設定
温度８０℃〜１００℃に対しては、Ａを８〜１２Ｂを１
００，設定温度１２０℃〜１５０℃に対しては、Ａを１
０〜１５Ｂを１００Ｃを７．５の割合数値が実験的に得
られた。
【００１３】チップ体ｂの構成で、正負の電極板はそれ
ぞれ導線に接続するための爪を突設せしめるものとし、
打ち抜いた時点で、２枚合わせになる爪は、正負の電極
別に１枚ずつ残して５，５とし、他方は折り取る。電極
板は必要に応じて３枚とし導電性混合体を２層とするも
良い。チップ体ｂを実際に使用する例としては、香りを
漂わせる携帯品として、図４のように、乾電池１１を保
持したケース１２の、芳香剤を滲み込ませたフェルト体
１３の加熱台として、アルミ板１４の下面にチップ体ｂ
を嵌着固定せしめると、アルミ板１４が広い面積で熱を
分散拡張してむらなくフェルト体１３を加温し、ほのか
な匂いを漂わせる。
ぞれ導線に接続するための爪を突設せしめるものとし、
打ち抜いた時点で、２枚合わせになる爪は、正負の電極
別に１枚ずつ残して５，５とし、他方は折り取る。電極
板は必要に応じて３枚とし導電性混合体を２層とするも
良い。チップ体ｂを実際に使用する例としては、香りを
漂わせる携帯品として、図４のように、乾電池１１を保
持したケース１２の、芳香剤を滲み込ませたフェルト体
１３の加熱台として、アルミ板１４の下面にチップ体ｂ
を嵌着固定せしめると、アルミ板１４が広い面積で熱を
分散拡張してむらなくフェルト体１３を加温し、ほのか
な匂いを漂わせる。
【００１４】本発明にかかるチップ体ｂは、従来のもの
に比べ、非常に小さく電池も小容量のものでよいから、
軽量で種々の携帯用物品に応用利用出来るもので、乾電
池容量による温度設定の数値により、例えば、１２０〜
１５０℃の場合は、蚊取り線香用のマット，５０℃〜８
０℃の場合は、ストレス解消や睡眠誘発のための芳香剤
用のアロマテラピーに使用できる。適宜な温度設定によ
っては、例えば、８０℃〜１００℃の場合は、介護用お
むつの消臭など、諸種の設定温度に対応することが出来
る。
に比べ、非常に小さく電池も小容量のものでよいから、
軽量で種々の携帯用物品に応用利用出来るもので、乾電
池容量による温度設定の数値により、例えば、１２０〜
１５０℃の場合は、蚊取り線香用のマット，５０℃〜８
０℃の場合は、ストレス解消や睡眠誘発のための芳香剤
用のアロマテラピーに使用できる。適宜な温度設定によ
っては、例えば、８０℃〜１００℃の場合は、介護用お
むつの消臭など、諸種の設定温度に対応することが出来
る。
【００１５】なお、図４に於て、小さな面状発熱体であ
るチップ体を、その効果を最大限に利用するために、チ
ップ体を収納するための治具となるアルミ板１４は、チ
ップ体の１．５倍〜２倍強の面積として利用面積を広く
し、その熱伝導率を利用して発熱を平均に分散させるこ
とにより、種々の用途に応用させることが出来る。
るチップ体を、その効果を最大限に利用するために、チ
ップ体を収納するための治具となるアルミ板１４は、チ
ップ体の１．５倍〜２倍強の面積として利用面積を広く
し、その熱伝導率を利用して発熱を平均に分散させるこ
とにより、種々の用途に応用させることが出来る。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、従来の重く携帯に不便な面状
発熱体に比し、極薄の小さなチップ体となし得て、温度
別のパーツとして販売提供出来、小容量低電圧の電池で
高温高熱が得られるから、軽量で種々の携帯用物品に応
用利用出来て、極めて利便なる効果があると共に、発熱
体のベースとして導電性プラスチック及びエストラマー
導電性塗料及びペーストなど多岐にわたり素材の特徴を
活かして種々の実用効果が得られるものである。
発熱体に比し、極薄の小さなチップ体となし得て、温度
別のパーツとして販売提供出来、小容量低電圧の電池で
高温高熱が得られるから、軽量で種々の携帯用物品に応
用利用出来て、極めて利便なる効果があると共に、発熱
体のベースとして導電性プラスチック及びエストラマー
導電性塗料及びペーストなど多岐にわたり素材の特徴を
活かして種々の実用効果が得られるものである。
【図１】本発明チップ体の斜視図である。
【図２】本発明積層板体の斜視図である。
【図３】積層板体の拡大側面図である。
【図４】本発明の使用実施例の断面図である。
１ 電極板 ２ 塗膜 ３ 電極板 ４ 塗膜 ５，５ 爪 ａ 積層板体 ｂ チップ体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K034 AA05 AA06 AA08 AA10 AA16 AA34 BB02 BB14 CA02 CA33 EA12 JA01 3K092 PP20 QA05 QB19 QB30 QB75 QC05 QC21 RF03 RF09 RF17 RF26
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性混合体の上下両面に電極を積層し
た面状発熱体に於て、銅板又はニッケルメッキした超極
薄の正負の電極板の一方の電極板の片面に、導電性粉末
と絶縁性マトリックス材からなる導電性混合体を薄く塗
布して、十分乾かした後、この面に他方の電極板の片面
に薄く塗布した導電性混合体を可塑状態のまま押圧貼着
して加熱硬化させ、薄い積層板体としてから、所要寸法
に打ち抜いてチップ体とすることを特徴とする携帯用低
電圧面状発熱体の製造法。 - 【請求項２】 銅板又はニッケルメッキした超極薄の正
負の電極板の一方の電極板１の片面に、導電性粉末と絶
縁性マトリックス材からなる導電性混合体を薄く塗布し
た塗膜２面に、他方の電極板３の片面に薄く塗布した導
電性混合体の塗膜４面を押圧貼着して加熱硬化させた薄
い積層板体ａから、所要の形状に打ち抜いてチップ体ｂ
とした請求項１記載の携帯用低電圧面状発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000246058A JP2002025757A (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | 携帯用低電圧面状発熱体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000246058A JP2002025757A (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | 携帯用低電圧面状発熱体及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002025757A true JP2002025757A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18736458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000246058A Pending JP2002025757A (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | 携帯用低電圧面状発熱体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002025757A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006035800A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-15 | アークレイ株式会社 | 薄膜ヒータおよび分析用具 |
| EP2345366A1 (en) | 2010-01-19 | 2011-07-20 | Arkray, Inc. | Monitoring device and monitoring method |
| CN104270838A (zh) * | 2014-09-10 | 2015-01-07 | 苏州容电储能科技有限公司 | 界面通电与界面发热用电热涂层及其制备方法 |
-
2000
- 2000-07-10 JP JP2000246058A patent/JP2002025757A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006035800A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-15 | アークレイ株式会社 | 薄膜ヒータおよび分析用具 |
| JP4621846B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2011-01-26 | アークレイ株式会社 | 分析用具 |
| US8137617B2 (en) | 2004-09-30 | 2012-03-20 | Arkray, Inc. | Thin film heater and analytical instrument |
| EP2345366A1 (en) | 2010-01-19 | 2011-07-20 | Arkray, Inc. | Monitoring device and monitoring method |
| US8923946B2 (en) | 2010-01-19 | 2014-12-30 | Arkray, Inc. | Monitoring device and monitoring method |
| US9357960B2 (en) | 2010-01-19 | 2016-06-07 | Arkray, Inc. | Monitoring device and monitoring method |
| CN104270838A (zh) * | 2014-09-10 | 2015-01-07 | 苏州容电储能科技有限公司 | 界面通电与界面发热用电热涂层及其制备方法 |
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